JP2023068209A - 測距装置および発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】好適な照射光を被写体に照射可能な測距装置および発光装置を提供する。【解決手段】測距装置は、光を発生させる複数の発光素子を含み、発光素子からの光を被写体に照射する発光装置と、被写体から反射した光を受光する受光装置と、受光装置により受光された光に基づいて、被写体との距離を測定する測距部とを備え、発光装置は、発光素子を１個ごとまたは複数個ごとに順次点灯させることで、発光素子からの光を前記被写体に照射する。【選択図】図７

Description

本開示は、測距装置および発光装置に関する。

被写体との距離を三角測量により測定する測距方法が知られている。測距方法の一例として、光切断法が挙げられる。光切断法では、被写体をシート状のレーザー光でスキャンしながら撮像し、撮像により得られた撮像信号を用いて被写体との距離を算出する。この場合、レーザー光を何らかの手段により振動させることで、振動するレーザー光を被写体に照射する必要がある。レーザー光を振動させることで、被写体をレーザー光でスキャンすることが可能となる。

特開２０１７－１８７３８６号公報 国際公開ＷＯ２０１９／０５３９９８号公報

そこで、レーザー光を振動させるためのアクチュエータを測距装置内に搭載することが考えられる。この場合、レーザー光を反射するミラーや、レーザー光を成形するレンズをアクチュエータにより振動させることで、レーザー光を振動させることができる。

しかしながら、測距装置内にアクチュエータを搭載する場合には、測距装置の部品数がアクチュエータにより増えることや、精度の高い振動を得るために小型のアクチュエータが必要となることなどが問題となる。このように、被写体との距離を三角測量により測定する際には、どのような手法で被写体に好適な光を照射するかが問題となる。

そこで、本開示は、好適な照射光を被写体に照射可能な測距装置および発光装置を提供する。

本開示の第１の側面の測距装置は、光を発生させる複数の発光素子を含み、前記発光素子からの光を被写体に照射する発光装置と、前記被写体から反射した光を受光する受光装置と、前記受光装置により受光された光に基づいて、前記被写体との距離を測定する測距部とを備え、前記発光装置は、前記発光素子を１個ごとまたは複数個ごとに順次点灯させることで、前記発光素子からの光を前記被写体に照射する。これにより例えば、小型のアクチュエータなどの部品を用いずに、測距にとって好適な照射光を被写体に照射することが可能となり、具体的には、被写体の表面上を移動する照射光を被写体に照射することが可能となる。

また、この第１の側面において、前記発光素子は、ライン状に配置されていてもよい。これにより例えば、ラインに沿って発光素子を順次点灯させることで、被写体の表面上を移動する照射光を被写体に照射することが可能となる。

また、この第１の側面において、前記発光素子は、２次元アレイ状に配置されていてもよい。これにより例えば、２次元アレイ内で発光素子を順次点灯させることで、被写体の表面上を移動する照射光を被写体に照射することが可能となる。

また、この第１の側面において、前記２次元アレイ状の前記発光素子は、前記発光素子がライン状に配置された複数のライン部分を含んでいてもよい。これにより例えば、ライン部分ごとに発光素子を順次点灯させることで、被写体の表面上を移動する照射光を被写体に照射することが可能となる。

また、この第１の側面において、前記ライン部分は、第１方向に延び、かつ前記第１方向に垂直な第２方向に互いに隣接しており、前記２次元アレイ状の前記発光素子は、前記発光素子が前記第２方向に連続しないように千鳥配列状に配置されていてもよい。これにより例えば、ライン部分間の幅を狭くすることで、ライン部分の本数を増やすことが可能となる。

また、この第１の側面において、前記発光装置は、前記発光素子を１本のライン部分ごとに順次点灯させることで、前記発光素子からの光を前記被写体に照射してもよい。これにより例えば、被写体の表面上を移動する照射光を被写体に照射することが可能となる。

また、この第１の側面において、前記発光装置は、前記発光素子を駆動する複数のスイッチを備え、各スイッチは、対応する１本のライン部分内の複数の発光素子に電気的に接続されていてもよい。これにより例えば、ライン部分ごとの発光素子の点灯を、対応するスイッチのオン・オフにより制御することが可能となる。

また、この第１の側面において、前記発光装置は、前記被写体に、第３方向に延びる１本以上のライン光を含む光を照射してもよい。これにより例えば、ライン光による測距を実現することが可能となる。

また、この第１の側面において、前記発光装置は、前記被写体に、前記第３方向に延びる前記１本以上のライン光と第４方向に延びる１本以上のライン光とを含む光を照射してもよい。これにより例えば、複数方向に拡がりを持つ光による測距を実現することが可能となる。

また、この第１の側面において、前記発光装置は、前記受光装置の光軸に対して前記発光装置の光軸を傾けて、前記発光素子からの光を前記被写体に照射してもよい。これにより例えば、測距に対する０次光の悪影響を抑制することが可能となる。

また、この第１の側面において、前記発光装置は、前記発光素子からの光の０次光が、前記受光装置の受光範囲外の領域に照射されるように、前記発光装置の光軸を傾けてもよい。これにより例えば、０次光を撮像信号から排除して、測距に対する０次光の悪影響を抑制することが可能となる。

また、この第１の側面において、前記発光装置は、前記発光素子からの光が０次光の複数のスポットを含み、かつ、前記複数のスポットが前記受光装置の受光範囲内の領域に照射されるように、前記発光素子からの光を前記被写体に照射してもよい。これにより例えば、発光装置の光軸を傾ける代わりに０次光の明るさを抑えることで、測距に対する０次光の悪影響を抑制することが可能となる。

また、この第１の側面において、前記発光素子の順次点灯のタイミングと、前記受光装置における露光のタイミングとを同期させてもよい。これにより例えば、発光装置および受光装置の動作の無駄を減らすことが可能となる。

また、この第１の側面において、前記発光装置は、前記発光素子からの光をコリメートして、前記被写体に照射するコリメートレンズを備えていてもよい。これにより例えば、測距用の光の形状を所望の形状に成形することが可能となる。

また、この第１の側面において、前記発光装置は、前記発光素子からの光を回折により成形して、前記被写体に照射する回折光学素子を備えていてもよい。これにより例えば、測距用の光を所望の態様で回折させることが可能となる。

また、この第１の側面において、前記受光装置は、前記被写体に照射された光を撮像する撮像部を備え、前記測距部は、前記撮像部により撮像された光に基づいて、前記被写体との距離を測定してもよい。これにより例えば、撮像信号の処理に基づいて測距を行うことが可能となる。

本開示の第２の側面の発光装置は、光を発生させる複数の発光素子を含む光源と、前記発光素子からの光を被写体に照射する光学素子とを備え、前記発光素子を１個ごとまたは複数個ごとに順次点灯させることで、前記発光素子からの光を前記被写体に照射する。これにより例えば、小型のアクチュエータなどの部品を用いずに、被写体の表面上を移動する照射光を被写体に照射することが可能となる。

また、この第２の側面において、前記光学素子は、前記発光素子からの光をコリメートして、前記被写体に照射するコリメートレンズを含んでいてよい。これにより例えば、被写体に照射する光を所望の態様で回折させることが可能となる。

また、この第２の側面において、前記光学素子は、前記発光素子からの光を回折により成形して、前記被写体に照射する回折光学素子を含んでいてもよい。これにより例えば、被写体に照射する光を所望の態様で回折させることが可能となる。

また、この第２の側面において、前記被写体から反射した光は、受光装置により受光されてもよい。これにより例えば、発光装置から被写体に照射された好適な照射光を、測距などに使用することが可能となる。

第１実施形態の測距装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の測距装置の構造を示す斜視部である。 第１実施形態の発光装置の構造を示す縦断面図である。 第１実施形態の受光装置の構造を示す横断面図である。 第１実施形態の発光装置の構造を示す別の縦断面図である。 第１実施形態の発光素子の配置例を示す平面図である。 第１実施形態の発光素子の動作例を示す平面図である。 第１実施形態の発光素子の接続例を示す平面図である。 第１実施形態の照射光のパターンの例を示す図である。 第１実施形態の回折光学素子の作用を説明するための断面図である。 第１実施形態の照射光のパターンの例を示す別の図である。 第１実施形態の測距装置の動作例を示すタイミングチャートである。 第１実施形態の測距装置の別の動作例を示すタイミングチャートである。 第１実施形態の測距装置の測距方式を説明するための図である。

以下、本開示の実施形態を、図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の測距装置の構成を示すブロック図である。

図１の測距装置は、発光装置１と、受光装置２と、測距部３とを備えている。発光装置１は、光を発生させる複数の発光素子（後述）を含み、これらの発光素子からの光を被写体Ｐに照射する。受光装置２は、被写体Ｐから反射した光を受光する。測距部３は、受光装置２により受光された光に基づいて、被写体Ｐとの距離を測定（算出）する。図１の測距装置は、例えば人間が手を用いて行うジェスチャを認識するために使用されるが、それ以外の用途（例えば人間の顔の認証）に使用されてもよい。

発光装置１は、光源駆動部１１と、光源１２と、コリメートレンズ１３と、回折光学素子（ＤＯＥ：Diffractive Optical Element）１４とを備えている。コリメートレンズ１３および回折光学素子１４は、本開示の光学素子の例である。受光装置２は、レンズユニット２１と、撮像部２２と、撮像信号処理部２３とを備えている。

光源駆動部１１は、光源１２を駆動して、光源１２から光を発生させる。光源１２は、上述の複数の発光素子を含んでいる。本実施形態の光源駆動部１１は、これらの発光素子を駆動して、これらの発光素子から光を発生させる。本実施形態の各発光素子は例えば、ＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser）構造を有しており、レーザー光を発生させる。光源１２から発生する光は、例えば可視光または赤外線である。この赤外線の例は、近赤外光（ＮＩＲ）や短波長赤外光（ＳＷＩＲ）である。

コリメートレンズ１３は、光源１２からの光をコリメートして、回折光学素子１４へと出射する。これにより、光源１２からの光が平行光に成形される。回折光学素子１４は、コリメートレンズ１３からの光を回折により成形して、発光装置１から出射する。これにより、光源１２からの光が平行光に成形された後、所望のパターン形状を有する光に成形される。発光装置１は、この所望のパターン形状を有する光（照射光）を被写体Ｐに照射する。被写体Ｐに投影されたパターンは、投影像とも呼ばれる。被写体Ｐに照射された光は、被写体Ｐで反射して受光装置２により受光される。

レンズユニット２１は、複数のレンズ（後述）を含み、被写体Ｐから反射した光をこれらのレンズにより集光する。これらのレンズの表面には、光の反射を防止する反射防止膜が設けられている。当該反射防止膜は、光源１２から出射される光と同じ波長の光を透過するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）として機能してもよい。

撮像部２２は、レンズユニット２１により集光された光を撮像し、撮像により得られた撮像信号を出力する。撮像部２２は例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。

撮像信号処理部２３は、撮像部２２から出力された撮像信号に対して所定の信号処理を施す。撮像信号処理部２３は例えば、撮像部２２により撮像された画像に対して所定の画像処理を施す。撮像信号処理部２３は、上記の信号処理が施された撮像信号を測距部３に出力する。

測距部３は、種々の情報処理を実行するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。測距部３は例えば、光源ドライバ（不図示）を介して光源駆動部１１の動作を制御する。また、測距部３は例えば、被写体Ｐに照射された光の撮像信号に基づいて、三角測量の原理により被写体Ｐとの距離を測定する。このように、測距部３は、図１の測距装置の種々の動作を制御する。

図２は、第１実施形態の測距装置の構造を示す斜視部である。

図２は、互いに垂直なＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を示している。Ｘ方向およびＹ方向は横方向（水平方向）に相当し、Ｚ方向は縦方向（垂直方向）に相当する。また、＋Ｚ方向は上方向に相当し、－Ｚ方向は下方向に相当する。－Ｚ方向は、厳密に重力方向に一致していてもよいし、厳密には重力方向に一致していなくてもよい。

図２は、発光装置１に設けられた回折光学素子１４と、受光装置２に設けられたレンズユニット２１とを示している。図２では、レンズユニット２１がＹ方向を向いているのに対し、回折光学素子１４の向きがＹ方向に対して下向きに傾いている。

図３は、第１実施形態の発光装置１の構造を示す縦断面図である。

図３は、発光装置１に設けられた光源１２と、コリメートレンズ１３と、回折光学素子１４と、反射プリズム１５とを示している。本実施形態の発光装置１では、光源１２から発生した光が、反射プリズム１５により反射された後、コリメートレンズ１３と回折光学素子１４とを通過して、被写体Ｐに照射される。

図４は、第１実施形態の受光装置２の構造を示す横断面図である。

図４は、受光装置２に設けられたレンズユニット２１と、撮像部２２とを示している。本実施形態のレンズユニット２１は、複数（ここでは２つ）のレンズ２１ａ、２１ｂを含んでいる。レンズユニット２１は、被写体Ｐから反射した光を、これらのレンズ２１ａ、２１ｂにより集光する。

図３と図４は、発光装置１の光軸Ａ１と、受光装置２の光軸Ａ２とを示している。発光装置１の光軸Ａ１は、回折光学素子１４やコリメートレンズ１３の中心を通過しており、受光装置２の光軸Ａ２は、レンズ２１ａ、２１ｂの中心を通過している。図３では、発光装置１の光軸Ａ１がＹ方向に対して傾いており、回折光学素子１４の向きがＹ方向に対して下向きに傾いている（図２も参照）。図４では、受光装置２の光軸Ａ２がＹ方向に平行となっており、レンズユニット２１がＹ方向を向いている（図２も参照）。よって、発光装置１の光軸Ａ１が、受光装置２の光軸Ａ２に対して傾いている。

本実施形態の測距装置は例えば、発光装置１を駆動することで、発光装置１の光軸Ａ１を受光装置２の光軸Ａ２に対して傾けることができるように構成されていてもよい。この場合、発光装置１は、受光装置２の光軸Ａ２に対して発光装置１の光軸Ａ１を傾けて、光源１２からの光を被写体Ｐに照射する。これにより、光源１２からの光に含まれる０次光を、受光装置２の受光範囲外の領域に照射することが可能となり、測距に対する０次光の悪影響を抑制することが可能となる。このような光軸Ａ１の制御の詳細については、後述する。

図５は、第１実施形態の発光装置１の構造を示す別の縦断面図である。

図５は、発光装置１に設けられた光源駆動部１１と、光源１２とを示している。図５に示すように、光源１２は、基板３１と、積層膜３２と、複数の発光素子３３と、複数のアノード電極３４と、複数のカソード電極３５とを備えている。また、光源駆動部１１は、基板４１と、複数の接続パッド４２とを備えている。本実施形態の光源１２は、基板３１を含む半導体チップであり、基板４１を含む光源駆動部１１上に、複数のバンプ１６を介して積載されている。

図５は、互いに垂直なＸ’軸、Ｙ’軸、およびＺ軸’を示している。Ｘ’方向とＹ’方向は、基板３１を水平に配置した場合の横方向（水平方向）に相当し、Ｚ’方向は、基板３１を水平に配置した場合の縦方向（垂直方向）に相当する。また、＋Ｚ’方向と－Ｚ’方向はそれぞれ、基板３１を水平に配置した場合の上方向と下方向に相当する。図３に示す光源１２の傾きから分かるように、Ｘ’方向、Ｙ’方向、およびＺ’方向は一般に、Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向とは一致しない。

以下、図５を参照して、光源駆動部１１および光源１２の構造の詳細を説明する。図５の説明では、＋Ｚ’方向と－Ｚ’方向をそれぞれ上方向と下方向として、光源駆動部１１および光源１２の構造を説明する。

基板３１は、例えばＧａＡｓ（ガリウムヒ素）基板などの半導体基板である。図５は、－Ｚ’方向を向いている基板３１の表面Ｓ１と、＋Ｚ’方向を向いている基板３１の裏面Ｓ２とを示している。

積層膜３２は、基板３１の表面Ｓ１に積層された複数の層を含んでいる。これらの層の例は、ｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層、光反射層、光の射出窓を有する絶縁層などである。積層膜３２は、－Ｚ’方向に突出した複数のメサ部Ｍを含んでいる。これらのメサ部Ｍの一部が、複数の発光素子３３となっている。

複数の発光素子３３は、積層膜３２の一部として、基板３１の表面Ｓ１側に設けられている。本実施形態の各発光素子３３は、ＶＣＳＥＬ構造を有しており、光を＋Ｚ’方向に出射する。各発光素子３３から出射された光は、基板３１内を表面Ｓ１から裏面Ｓ２へと透過し、基板３１の裏面Ｓ２から出射される。このように、本実施形態の光源１２は、裏面照射型のＶＣＳＥＬチップとなっている。

アノード電極３４は、発光素子３３の下面に形成されている。カソード電極３５は、発光素子３３以外のメサ部Ｍの下面に形成されており、メサ部Ｍ間にある積層膜３２の下面まで延びている。各発光素子３３は、そのアノード電極３４と対応するカソード電極３５との間に電流が流れることで光を出射する。

上述のように、光源１２は、光源駆動部１１上にバンプ１６を介して配置され、バンプ１６により光源駆動部１１と電気的に接続されている。具体的には、光源駆動部１１に含まれる基板４１上に接続パッド４２が形成され、接続パッド４２上にバンプ１６を介してメサ部Ｍが配置されている。各メサ部Ｍは、アノード電極３４またはカソード電極３５を介してバンプ１６上に配置されている。基板４１は、例えばＳｉ（シリコン）基板などの半導体基板である。

光源駆動部１１は、光源１２を駆動する駆動回路を含んでいる。図５は、この駆動回路に含まれる複数のスイッチＳＷを模式的に示している。各スイッチＳＷは、バンプ１６を介して、対応する発光素子３３と電気的に接続されている。本実施形態の光源駆動部１１は、これらのスイッチＳＷを個々のスイッチＳＷごとに制御（オン・オフ）することができる。よって、光源駆動部１１は、複数の発光素子３３を個々の発光素子３３ごとに駆動させることができる。これにより、例えば測距に必要な発光素子３３のみを発光させるなど、光源１２から出射される光を精密に制御することが可能となる。このような発光素子３３の個別制御は、光源駆動部１１を光源１２の下方に配置することにより、各発光素子３３とこれに対応するスイッチＳＷとを電気的に接続しやすくなったことで実現可能となっている。なお、このようなスイッチＳＷの変形例については、後述する。

図６は、第１実施形態の発光素子３３の配置例を示す平面図である。

図６のＡの例では、複数の発光素子３３が、基板３１の表面Ｓ１に、ライン状（１次元アレイ状）に配置されている。具体的には、これらの発光素子３３は、Ｘ’方向に等間隔で並んでいる。図６のＡは、一例として５個の発光素子３３を示しているが、基板３１上にライン状に配置される発光素子３３の個数は、５個以外でもよい。なお、これらの発光素子３３は、Ｘ’方向以外の方向に並んでいてもよいし、非等間隔に並んでいてもよい。このような配置例については、後述する。

図６のＢの例でも、複数の発光素子３３が、基板３１の表面Ｓ１に、ライン状（１次元アレイ状）に配置されている。ただし、これらの発光素子３３は、Ｙ’方向に等間隔で並んでいる。このように、本実施形態の発光素子３３は、様々な態様でライン状に配置することが可能である。

図６のＣの例では、複数の発光素子３３が、基板３１の表面Ｓ１に、規則的な２次元アレイ状に配置されている。具体的には、これらの発光素子３３は、Ｘ’方向およびＹ’方向に等間隔で配置されており、正方格子状に配置されている。図６のＣは、一例として２５個の発光素子３３を示しているが、基板３１上に２次元アレイ状に配置される発光素子３３の個数は、２５個以外でもよい。なお、これらの発光素子３３は、正方格子以外の配列で規則的な２次元アレイ状に配置されていてもよいし、不規則な２次元アレイ状に配置されていてもよい。このような配置例については、後述する。

図６のＣに示す複数の発光素子３３は、複数のライン部分Ｌ１を含んでおり、ここでは２５個の発光素子３３が、５本のライン部分Ｌ１を含んでいる。各ライン部分Ｌ１では、複数（ここでは５個）の発光素子３３がライン状に配置されている。これらのライン部分Ｌ１は、Ｙ’方向に延びており、かつＸ’方向に互いに隣接している。このようなライン部分Ｌ１の詳細については、図６のＥを参照して後述する。

別の見方をすると、図６のＣに示す複数（２５個）の発光素子３３は、複数（５本）のライン部分Ｌ２を含んでいる。各ライン部分Ｌ２では、複数（５個）の発光素子３３がライン状に配置されている。これらのライン部分Ｌ２は、Ｘ’方向に延びており、かつＹ’方向に互いに隣接している。このようなライン部分Ｌ２の詳細については、図６のＦを参照して後述する。

図６のＤの例では、複数の発光素子３３が、基板３１の表面Ｓ１に、不規則な２次元アレイ状に配置されている。このように、本実施形態の発光素子３３は、様々な態様で２次元アレイに配置することが可能である。

図６のＥの例では、複数の発光素子３３が、基板３１の表面Ｓ１に、規則的な２次元アレイ状に配置されている。これらの発光素子３３は、図６のＣの例と同様に、Ｙ’方向に延びる複数のライン部分Ｌ１を含んでいる。ただし、これらの発光素子３３は、発光素子３３がＸ’方向に連続しないように千鳥配列状に配置されている。例えば、図６のＣにおいては、あるライン部分Ｌ１の発光素子３３とその隣のライン部分Ｌ１の発光素子３３がＸ’方向に並んでいる（連続している）が、図６のＥにおいては、あるライン部分Ｌ１の発光素子３３とその隣のライン部分Ｌ１の発光素子３３がＸ’方向に並んでいない（連続していない）。つまり、図６のＥでは、発光素子３３のＹ’方向の位置が、あるライン部分Ｌ１とその隣のライン部分Ｌ１との間でずれている。図６のＥにおいて、Ｙ’方向は、本開示の第１方向の例であり、Ｘ’方向は、本開示の第２方向の例である。

図６のＦの例では、複数の発光素子３３が、基板３１の表面Ｓ１に、規則的な２次元アレイ状に配置されている。これらの発光素子３３は、図６のＣの例と同様に、Ｘ’方向に延びる複数のライン部分Ｌ２を含んでいる。ただし、これらの発光素子３３は、発光素子３３がＹ’方向に連続しないように千鳥配列状に配置されている。例えば、図６のＣにおいては、あるライン部分Ｌ２の発光素子３３とその隣のライン部分Ｌ２の発光素子３３がＹ’方向に並んでいる（連続している）が、図６のＦにおいては、あるライン部分Ｌ２の発光素子３３とその隣のライン部分Ｌ２の発光素子３３がＹ’方向に並んでいない（連続していない）。つまり、図６のＦでは、発光素子３３のＸ’方向の位置が、あるライン部分Ｌ２とその隣のライン部分Ｌ２との間でずれている。図６のＦにおいて、Ｘ’方向は、本開示の第１方向の例であり、Ｙ’方向は、本開示の第２方向の例である。

本実施形態では、基板３１に設けられた複数の発光素子３３を、１個ごとまたは複数個ごとに順次点灯させることで、これらの発光素子３３からの光を被写体Ｐに照射する。例えば、図６のＡに示す配置例を採用する場合には、図６のＡの左から１番目、２番目、３番目、４番目、５番目の発光素子３３を順次点灯させることで、５個の発光素子３３を５段階に分けて点灯させてもよい。この場合、発光素子３３は１個ずつ点灯する。一方、図６のＣに示す配置例を採用する場合には、図６のＣの左から１本目、２本目、３本目、４本目、５本目のライン部分Ｌ１内の発光素子３３を順次点灯させることで、２５個の発光素子３３を５段階に分けて点灯させてもよい。この場合、発光素子３３は複数個（ここでは５個）ずつ点灯する。

本実施形態によれば、複数の発光素子３３を１個ごとまたは複数個ごとに順次点灯させることで、被写体Ｐの表面上を移動する照射光を被写体Ｐに照射することが可能となる。すなわち、被写体Ｐを照射光でスキャンすることが可能となる。これにより、光切断法による測距を実現することが可能となる。

被写体Ｐを照射光でスキャンするために、照射光を振動させるためのアクチュエータを測距装置内に搭載することが考えられる。しかしながら、測距装置内にアクチュエータを搭載する場合には、測距装置の部品数がアクチュエータにより増えることや、精度の高い振動を得るために小型のアクチュエータが必要となることなどが問題となる。本実施形態によれば、アクチュエータを用いずに照射光を移動させることができるため、測距装置の部品数の増加を抑制することが可能となる。また、本実施形態によれば、発光素子３３の点灯箇所を移動させることで照射光を移動させることができるため、照射光の移動を、精度の低い機械的手段（アクチュエータ等）ではなく、精度の高い光学的手段（発光素子３３）により制御することが可能となる。さらには、アクチュエータを動作させるための電力も不要となる。これにより、照射光の移動を、安価かつ高精度に実現することが可能となる。このように、本実施形態によれば、好適な照射光を被写体Ｐに照射することが可能となる。

本実施形態の発光素子３３は、図６のＣに示すように正方格子状に配置するよりも、図６のＥ（またはＦ）に示すように千鳥配列状に配置することが望ましい。これにより、発光素子３３を高密度に配置することが可能となる。図６のＣでは、基板３１に２５個の発光素子３３が配置されているのに対し、図６のＥ（またはＦ）では、基板３１に４５個の発光素子３３を配置されていることに留意されたい。発光素子３３を高密度に配置することには、例えば、照射光による被写体Ｐのスキャン精度を向上させることができるという利点がある。

図７は、第１実施形態の発光素子３３の動作例を示す平面図である。

図７のＡ～Ｅでは、複数の発光素子３３が、図６のＥの例と同様に、複数のライン部分Ｌ１を含む千鳥配列状に配置されている。図７のＡ～Ｅは、これらの発光素子３３を、１本のライン部分Ｌ１ごとに順次点灯させる様子を示している。具体的には、図７のＡ～Ｅはそれぞれ、左から１本目、２本目、３本目、４本目、５本目のライン部分Ｌ１内の発光素子３３を点灯させる様子を示している。符号３３ａは、点灯中の発光素子３３を示している。この例では、左から１本目、２本目、３本目、４本目、５本目のライン部分Ｌ１内の発光素子３３を順次点灯させることで、これらの発光素子３３からの光を被写体Ｐに照射する。この例ではその後、左から６本目、７本目、８本目、９本目のライン部分Ｌ１内の発光素子３３を順次点灯させてもよい。

この例によれば、複数の発光素子３３を１本のライン部分Ｌ１ごとに順次点灯させることで、被写体Ｐの表面上を移動する照射光を被写体Ｐに照射することが可能となる。すなわち、被写体Ｐを照射光でスキャンすることが可能となる。これにより、光切断法による測距を実現することが可能となる。

この例では、正方格子の代わりに千鳥配列を採用することで、ライン部分Ｌ１の本数が５本から９本に増えている。ライン部分Ｌ１の本数が５本の場合には、照射光の照射位置を５段階に変化させることができる。一方、ライン部分Ｌ１の本数が９本の場合には、照射光の照射位置を９段階に変化させることができる。よって、この例によれば、正方格子の代わりに千鳥配列を採用することで、照射光による被写体Ｐのスキャン精度を向上させることが可能となる。

図８は、第１実施形態の発光素子３３の接続例を示す平面図である。

図７のＡ～Ｅの動作例を採用する場合には、本実施形態のスイッチＳＷは、図８に示すように発光素子３３と接続してもよい。図８の各スイッチＳＷは、対応する１本のライン部分Ｌ１内の複数（５個）の発光素子３３に電気的に接続されている。符号Ｅは、各スイッチＳＷとこれらの発光素子３３とを接続する配線を示す。図８は、６本のライン部分Ｌ１に接続された６個のスイッチＳＷを示している。

この例によれば、１個のスイッチＳＷのオン・オフを制御することで、１本のライン部分Ｌ１内のすべての発光素子３３の点灯・消灯を制御することができる。これにより、スイッチＳＷの個数を低減することや、ライン部分Ｌ１ごとの発光素子３３の制御を簡易化することが可能となる。

図９は、第１実施形態の照射光５１のパターンの例を示す図である。

本実施形態の光源１２からの光は、コリメートレンズ１３により平行光に成形され、回折光学素子１４により所望のパターン光に成形され、発光装置１から出射される。発光装置１は、この所望のパターン形状を有する光（照射光５１）を被写体Ｐに照射する。図９のＡ～Ｆは、照射光５１のパターンの様々な例を示している。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向については、図２等を参照されたい。

図９のＡの例では、照射光５１が、Ｚ方向に延びる複数本（ここでは３本）のライン光５２を含んでいる。この場合、発光装置１は、照射光５１の照射位置をＸ方向に移動させることが望ましい。例えば、図６のＥに示す配置例と、図７のＡ～Ｅに示す動作例とを採用する場合には、点灯中の発光素子３３ａを図７のＡ～Ｅのように変化させると、照射光５１の照射位置がＸ方向に移動するように、発光装置１を構成することが望ましい。これにより、被写体Ｐを照射光５１でスキャンすることが可能となる。図９のＡにおいて、Ｚ方向は、本開示の第３方向の例である。

図９のＢの例では、照射光５１が、Ｘ方向に延びる複数本（ここでは３本）のライン光５２を含んでいる。この場合、発光装置１は、照射光５１の照射位置をＺ方向に移動させることが望ましい。例えば、図６のＥに示す配置例と、図７のＡ～Ｅに示す動作例とを採用する場合には、点灯中の発光素子３３ａを図７のＡ～Ｅのように変化させると、照射光５１の照射位置がＺ方向に移動するように、発光装置１を構成することが望ましい。これにより、被写体Ｐを照射光５１でスキャンすることが可能となる。図９のＢにおいて、Ｘ方向は、本開示の第３方向の例である。

図９のＣの例では、照射光５１が、Ｚ方向に延びる複数本のライン光５２と、Ｘ方向に延びる複数本のライン光５２とを含み、グリッド状の形状を有している。この場合の照射光５１の照射位置は、Ｘ方向に移動させてもＺ方向に移動させてもよい。図９のＣにおいて、Ｚ方向およびＸ方向の一方は、本開示の第３方向の例であり、Ｚ方向およびＸ方向の他方は、本開示の第４方向の例である。

図９のＤの例では、照射光５１が、図９のＢの例と同様に、Ｘ方向に延びる複数本のライン光５２を含んでいる。図９のＥの例では、照射光５１が、図９のＡの例と同様に、Ｚ方向に延びる複数本のライン光５２を含んでいる。図９のＦの例では、照射光５１が、Ｚ方向に延びる１本のライン光５２と、Ｘ方向に延びる１本のライン光５２とを含み、十字型の形状を有している。このように、照射光５１に含まれるライン光５２の本数は、何本でもよい。

本実施形態によれば、コリメートレンズ１３および回折光学素子１４により、光源１２からの光を様々な形状に成形することが可能となる。例えば、１個のドット光または１本のライン光を含む光が光源１２から発生した場合に、光源１２からの光を、２次元的な拡がりを有する光に成形することが可能となる。図９のＡ～Ｆの示す照射光５１は、いずれもＺ方向およびＸ方向に拡がっている。

なお、図９のＡ～Ｆの示す照射光５１は、いずれも直線状の光を含んでいるが、非直線状の光を含んでいてもよい。例えば、照射光５１は、曲線状の光を含んでいてもよいし、ランダムな形状の光を含んでいてもよい。

図１０は、第１実施形態の回折光学素子１４の作用を説明するための断面図である。

回折光学素子１４への入射光の入射角をφとし、回折光学素子１４からの回折光の回折角をθとする場合、φとθとの間には式（１）が成り立つ。

Ｄ×（ｓｉｎφ－ｓｉｎθ）＝ｍλ ・・・（１）
ただし、Ｄは、回折光学素子１４の開口間隔を表し、λは、入射光および回折光の波長を表し、ｍは、回折次数（整数値）を表す。

ここで、入射光が回折光学素子１４に垂直に入射する場合には、φ＝０°となり、ｓｉｎφ＝０となる。さらに、回折角が小さい場合には、ｓｉｎθ≒θとなる。これらの結果を式（１）に代入すると、式（２）が成り立つ。

θ≒－ｍλ／Ｄ ・・・（２）
図１０は、回折角θが式（２）で表される場合に関し、回折光に含まれる０次光、±１次光、および±２次光を示している。この場合、０次光は、回折光学素子１４の法線方向に現れる。この０次光は輝度が高いため、測距時に誤認識の原因となるおそれがある。

図１１は、第１実施形態の照射光５１のパターンの例を示す別の図である。

図１１のＡは、図９のＥの例と同様に、Ｚ方向に延びる複数本のライン光５２を含む照射光５１を示している。図１１のＡはさらに、照射光５１に含まれる０次光５３のスポットと、受光装置２の受光範囲（撮像範囲）５４とを示している。本実施形態の受光装置２は、受光範囲５４内の領域に照射された照射光５１を受光して、この照射光５１を撮像することができる。

図１１のＡでは、受光範囲５４内に０次光５３のスポットが存在する。そのため、０次光５３が受光装置２により撮像される。０次光５３の輝度は高いため、０次光５３が受光装置２により撮像されると、測距時に誤認識の原因となるおそれがある。そこで、本実施形態では、図１１のＢに示す第１の手法と、図１１のＣに示す第２の手法のいずれかを用いて、測距に対する０次光５３の悪影響を抑制することが望ましい。

第１の手法（図１１のＢ）では、図３および図４を参照して説明したように、発光装置１の光軸Ａ１を受光装置２の光軸Ａ２に対して傾ける。これにより、０次光５３を、図１１のＢに示すように、受光範囲５４外の領域に照射することが可能となる。図１１のＢでは、０次光５３のスポットが受光範囲５４外に存在している。これにより、測距に対する０次光５３の悪影響を抑制することが可能となる。

第２の手法（図１１のＣ）では、基板３１に設けられた複数の発光素子３３を、複数個ごとに順次点灯させる。例えば、これらの発光素子３３を、１本のライン部分Ｌ１ごとに順次点灯させる（図７のＡ～Ｅを参照）。この場合、５個の発光素子３３が同時に点灯されることとなる。

図１１のＣは、５個の発光素子３３が同時に点灯された様子を示している。この場合、照射光５１は、０次光５３の５個のスポットを含むことになる。図１１のＣは、受光範囲５４内に存在する０次光５３の５個のスポットを示している。

同時に点灯する発光素子３３の個数を１個から５個に増やす場合、各発光素子３３に供給する電力を一定とすると、照射光５１の強度は５倍になると考えられる。しかし、１個の発光素子３３の点灯で測距を十分に行える場合、照射光５１の強度を５倍にすることは無駄である。

そこで、同時に点灯する発光素子３３の個数を１個から５個に増やす場合には、各発光素子３３に供給する電力を低減してもよく、例えば、各発光素子３３に供給する電力を５分の１に低減してもよい。この場合、同時に点灯される５個の発光素子３３に供給される合計電力は、単独で点灯される１個の発光素子３３に供給される電力と同じになる。その結果、同時に点灯する発光素子３３の個数を１個から５個に増やしても、照射光５１の強度は当該個数を増やす前と同じになると考えられる。これにより、照射光５１の強度を高める無駄を抑制することが可能となる。

この場合、各発光素子３３に供給する電力を５分の１に低減することで、０次光５３の各スポットの輝度も低減されると考えられる。そのため、０次光５３の各スポットの輝度を十分に低減することができれば、受光範囲５４内の領域に０次光５３が照射されても、測距に対する０次光５３の悪影響を抑制することができる。

よって、第２の手法（図１１のＣ）では、基板３１に設けられた複数の発光素子３３を複数個ごとに順次点灯させ、かつ、各発光素子３３に供給する電力を小さく設定する。例えば、これらの発光素子３３を５個ごとに順次点灯させ、かつ、各発光素子３３に供給する電力を、１個の発光素子３３を単独で点灯する場合の電力の５分の１に設定する。これにより、受光範囲５４内の領域に０次光５３を照射しても、測距に対する０次光５３の悪影響を抑制することが可能となる。

図１２は、第１実施形態の測距装置の動作例を示すタイミングチャートである。

図１２は、フレーム同期信号のオン・オフのタイミングと、撮像部２２の露光のタイミング（グローバルシャッタ）と、発光素子３３の点灯のタイミング（ドライバ出力）と、発光素子３３の発光位置（点灯位置）とを示している。

本実施形態のフレーム同期信号は、負論理を採用している。よって、フレーム同期信号が１回立ち下がると、測距装置の１サイクルの動作が開始される。図１２は、第Ｎサイクルから第Ｎ＋Ｍサイクルの動作を示している（Ｎ、Ｍは１以上の整数）。

本実施形態の撮像部２２は、２次元アレイ状に配置された複数の画素を含んでいる。図１２に示す露光のタイミングは、レンズユニット２１からの光でこれらの画素を露光するタイミング、すなわち、シャッタを開くタイミングを示している。

図１２は、１サイクルごとにＭ個の円を示している。Ｍ個の円は、発光素子３３を１個ごとに点灯する場合のＭ個の発光素子３３、または、発光素子３３を１本のライン部分ごとに点灯する場合のＭ本のライン部分を示している。各サイクルの黒丸は、点灯中の発光素子３３またはライン部分を示している。

本実施形態の光源１２は、１個の発光素子３３ごとまたは１本のライン部分ごとに発光素子３３を順次点灯させる。図１２に示す点灯のタイミングは、発光素子３３を１個の発光素子３３ごとまたは１本のライン部分ごとに順次点灯させるタイミングを示している。

図１２は、グローバルシャッタ方式の動作例を示している。この場合、測距装置は、図１２に示すように、発光素子３３の順次点灯のタイミングと、撮像部２２における露光のタイミングとを同期させる。そのため、１個または複数個の発光素子３３が１回点灯すると、点灯と同期して撮像部２２の各画素が１回露光される。これにより、測距装置の動作の無駄を減らすことが可能となる。例えば、発光素子３３の無駄な点灯や撮像部２２の無駄な露光を減らすことが可能となり、測距装置の消費電力を低減することが可能となる。なお、点灯と露光の同期のための制御は、例えば測距部３により行われる。

図１３は、第１実施形態の測距装置の別の動作例を示すタイミングチャートである。

図１３は、フレーム同期信号のオン・オフのタイミングと、撮像部２２の露光のタイミングと、発光素子３３の点灯のタイミング（ドライバ出力）とを示している。図１３の例におけるフレーム同期信号の性質や、発光素子３３の点灯の態様は、図１２の例と同様である。

本実施形態の撮像部２２は、上述のように、２次元アレイ状に配置された複数の画素を含んでいる。例えば、本実施形態の撮像部２２は、ｍ行ｎ列の画素を含んでいる（ｍ、ｎは２以上の整数）。

図１３は、ローリングシャッタ方式の動作例を示している。この場合、測距装置は、ｍ行ｎ列の画素を露光するタイミング、すなわち、シャッタを開くタイミングを、１行の画素（ｎ個の画素）ごとに変化させる。図１３に示す２つの平行四辺形は、露光のタイミングが行ごとに変化する様子を示している。これらの平行四辺形は、これらの画素が露光されるタイミングを示している。

一方、各平行四辺形内の長方形は、これらの画素が露光され、かつ、発光素子３３が点灯されるタイミングを示している。別言すると、各平行四辺形内の長方形は、これらの画素が、光源１２からの光の反射光と外光の反射光とで露光されているタイミングを示し、各平行四辺形内のその他の領域は、これらの画素が、外光の反射光のみで露光されているタイミングを示している。

図１３の動作例を採用する場合には、上記長方形のタイミングで、これらの画素を、光源１２からの光の反射光と外光の反射光とで露光するサイクルと、上記長方形のタイミングで、これらの画素を、外光の反射光のみで露光するサイクルとを設けてもよい。この場合、前者のサイクルの撮像信号と、後者のサイクルの撮像信号との差分をとることで、前者のサイクルの撮像信号から外光の影響を除去することが可能となる。

図１４は、第１実施形態の測距装置の測距方式を説明するための図である。

図１４は、被写体（対象）Ｐの位置と、レンズ２１ａの位置と、光源１２の位置（より正確には回折光学素子１４の位置）との間の三角形を示している。本実施形態の三角測量は、この三角形について適用される。

図１４はさらに、被写体Ｐの座標（ｘ_Ｐ，ｙ_Ｐ，ｚ_Ｐ）と、撮像部（センサ）２２のセンサ中心の座標（ｘ_Ｌ，ｙ_Ｌ，ｚ_Ｌ）と、撮像部２２における結像点の座標（ｘ_１，ｙ_１，ｚ_１）とを示している。なお、本実施形態のｘ軸は、レンズ２１ａの位置と光源１２の位置とを結ぶ直線（ベースライン）と平行になるように設定され、本実施形態のｘｚ平面は、上記三角形と平行になるように設定されている。本実施形態のｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸は、互いに垂直である。

図１４はさらに、レンズ２１ａの位置における上記三角形の角度αと、光源１２の位置における上記三角形の角度βと、ベースラインの長さｄとを示している。ベースラインの長さｄは、上記三角形の底辺の長さに相当する。図１４はさらに、レンズ２１ａと被写体Ｐとの間のｘ方向の距離ｄ_１と、光源１２と被写体Ｐとの間のｘ方向の距離ｄ_２とを示している。

この場合、ｄ＝ｄ_１＋ｄ_２、ｔａｎα＝ｚ_ｐ／ｄ_１、およびｔａｎβ＝ｚ_ｐ／ｄ_２の関係が成り立つため、ｄは次の式（３）で表される。
ｄ＝ｚ_ｐ／ｔａｎα＋ｚ_ｐ／ｔａｎβ ・・・（３）
式（３）を変形すると、ｚ_ｐは次の式（４）で表される。
ｚ_Ｐ＝ｄ・ｔａｎα・ｔａｎβ／（ｔａｎα＋ｔａｎβ） ・・・（４）
ここで、レンズユニット２１のレンズ２１ａ、２１ｂの焦点距離をｆとすると、上記のｔａｎαは次の式（５）で表される。
ｔａｎα＝ｆ／ｘ_１ ・・・（５）
式（４）に式（５）を代入すると、次の式（６）が得られる。
ｚ_Ｐ＝ｄ・ｆ・ｔａｎβ／（ｆ＋ｘ_１・ｔａｎβ） ・・・（６）
式（６）において、ｄ、ｆ、βの値は既知である。よって、撮像信号からｘ_１の値を検出すれば、ｚ_ｐの値を算出することができる。ｚ_ｐの値は、被写体Ｐと測距装置との間の距離に相当する。

以上のように、本実施形態の発光装置１は、基板３１に設けられた発光素子３３を１個ごとまたは複数個ごとに順次点灯させることで、これらの発光素子３３からの光を被写体Ｐに照射する。よって、本実施形態によれば、小型のアクチュエータなどの部品を用いずに、測距にとって好適な照射光５１を被写体Ｐに照射することが可能となり、例えば、被写体Ｐの表面上を移動する照射光５１を被写体Ｐに照射することが可能となる。

なお、本実施形態の発光装置１と受光装置２は、同じ装置（測距装置）内に設けられているが、同じ装置内に設けられていなくてもよい。例えば、発光装置１、受光装置２、および測距部３がネットワークで接続された測距システムを構築してもよい。この場合、発光装置１、受光装置２、および測距部３の間の信号の授受は、ネットワークを介した通信により行われる。このネットワークは、有線ネットワークでもよいし、無線ネットワークでもよい。

以上、本開示の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本開示の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の変更を加えて実施してもよい。例えば、２つ以上の実施形態を組み合わせて実施してもよい。

なお、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。

（１）
光を発生させる複数の発光素子を含み、前記発光素子からの光を被写体に照射する発光装置と、
前記被写体から反射した光を受光する受光装置と、
前記受光装置により受光された光に基づいて、前記被写体との距離を測定する測距部とを備え、
前記発光装置は、前記発光素子を１個ごとまたは複数個ごとに順次点灯させることで、前記発光素子からの光を前記被写体に照射する、測距装置。

（２）
前記発光素子は、ライン状に配置されている、（１）に記載の測距装置。

（３）
前記発光素子は、２次元アレイ状に配置されている、（１）に記載の測距装置。

（４）
前記２次元アレイ状の前記発光素子は、前記発光素子がライン状に配置された複数のライン部分を含む、（３）に記載の測距装置。

（５）
前記ライン部分は、第１方向に延び、かつ前記第１方向に垂直な第２方向に互いに隣接しており、
前記２次元アレイ状の前記発光素子は、前記発光素子が前記第２方向に連続しないように千鳥配列状に配置されている、（４）に記載の測距装置。

（６）
前記発光装置は、前記発光素子を１本のライン部分ごとに順次点灯させることで、前記発光素子からの光を前記被写体に照射する、（４）に記載の測距装置。

（７）
前記発光装置は、前記発光素子を駆動する複数のスイッチを備え、
各スイッチは、対応する１本のライン部分内の複数の発光素子に電気的に接続されている、（４）に記載の測距装置。

（８）
前記発光装置は、前記被写体に、第３方向に延びる１本以上のライン光を含む光を照射する、（１）に記載の測距装置。

（９）
前記発光装置は、前記被写体に、前記第３方向に延びる前記１本以上のライン光と第４方向に延びる１本以上のライン光とを含む光を照射する、（８）に記載の測距装置。

（１０）
前記発光装置は、前記受光装置の光軸に対して前記発光装置の光軸を傾けて、前記発光素子からの光を前記被写体に照射する、（１）に記載の測距装置。

（１１）
前記発光装置は、前記発光素子からの光の０次光が、前記受光装置の受光範囲外の領域に照射されるように、前記発光装置の光軸を傾ける、（１０）に記載の測距装置。

（１２）
前記発光装置は、前記発光素子からの光が０次光の複数のスポットを含み、かつ、前記複数のスポットが前記受光装置の受光範囲内の領域に照射されるように、前記発光素子からの光を前記被写体に照射する、（１）に記載の測距装置。

（１３）
前記発光素子の順次点灯のタイミングと、前記受光装置における露光のタイミングとを同期させる、（１）に記載の測距装置。

（１４）
前記発光装置は、前記発光素子からの光をコリメートして、前記被写体に照射するコリメートレンズを備える、（１）に記載の測距装置。

（１５）
前記発光装置は、前記発光素子からの光を回折により成形して、前記被写体に照射する回折光学素子を備える、（１）に記載の測距装置。

（１６）
前記受光装置は、前記被写体に照射された光を撮像する撮像部を備え、
前記測距部は、前記撮像部により撮像された光に基づいて、前記被写体との距離を測定する、（１）に記載の測距装置。

（１７）
光を発生させる複数の発光素子を含む光源と、
前記発光素子からの光を被写体に照射する光学素子とを備え、
前記発光素子を１個ごとまたは複数個ごとに順次点灯させることで、前記発光素子からの光を前記被写体に照射する、発光装置。

（１８）
前記光学素子は、前記発光素子からの光をコリメートして、前記被写体に照射するコリメートレンズを含む、（１７）に記載の発光装置。

（１９）
前記光学素子は、前記発光素子からの光を回折により成形して、前記被写体に照射する回折光学素子を含む、（１７）に記載の発光装置。

（２０）
前記被写体から反射した光は、受光装置により受光される、（１７）に記載の発光装置。

１：発光装置、２：受光装置、３：測距部、
１１：光源駆動部、１２：光源、１３：コリメートレンズ、
１４：回折光学素子、１５：反射プリズム、１６：バンプ、
２１：レンズユニット、２１ａ：レンズ、２１ｂ：レンズ、
２２：撮像部、２３：撮像信号処理部、
３１：基板、３２：積層膜、３３：発光素子、３３ａ：点灯中の発光素子、
３４：アノード電極、３５：カソード電極、４１：基板、４２：接続パッド、
５１：照射光、５２：ライン光、５３：０次光、５４：受光範囲

Claims (20)

1. 光を発生させる複数の発光素子を含み、前記発光素子からの光を被写体に照射する発光装置と、
   前記被写体から反射した光を受光する受光装置と、
   前記受光装置により受光された光に基づいて、前記被写体との距離を測定する測距部とを備え、
   前記発光装置は、前記発光素子を１個ごとまたは複数個ごとに順次点灯させることで、前記発光素子からの光を前記被写体に照射する、測距装置。
2. 前記発光素子は、ライン状に配置されている、請求項１に記載の測距装置。
3. 前記発光素子は、２次元アレイ状に配置されている、請求項１に記載の測距装置。
4. 前記２次元アレイ状の前記発光素子は、前記発光素子がライン状に配置された複数のライン部分を含む、請求項３に記載の測距装置。
5. 前記ライン部分は、第１方向に延び、かつ前記第１方向に垂直な第２方向に互いに隣接しており、
   前記２次元アレイ状の前記発光素子は、前記発光素子が前記第２方向に連続しないように千鳥配列状に配置されている、請求項４に記載の測距装置。
6. 前記発光装置は、前記発光素子を１本のライン部分ごとに順次点灯させることで、前記発光素子からの光を前記被写体に照射する、請求項４に記載の測距装置。
7. 前記発光装置は、前記発光素子を駆動する複数のスイッチを備え、
   各スイッチは、対応する１本のライン部分内の複数の発光素子に電気的に接続されている、請求項４に記載の測距装置。
8. 前記発光装置は、前記被写体に、第３方向に延びる１本以上のライン光を含む光を照射する、請求項１に記載の測距装置。
9. 前記発光装置は、前記被写体に、前記第３方向に延びる前記１本以上のライン光と第４方向に延びる１本以上のライン光とを含む光を照射する、請求項８に記載の測距装置。
10. 前記発光装置は、前記受光装置の光軸に対して前記発光装置の光軸を傾けて、前記発光素子からの光を前記被写体に照射する、請求項１に記載の測距装置。
11. 前記発光装置は、前記発光素子からの光の０次光が、前記受光装置の受光範囲外の領域に照射されるように、前記発光装置の光軸を傾ける、請求項１０に記載の測距装置。
12. 前記発光装置は、前記発光素子からの光が０次光の複数のスポットを含み、かつ、前記複数のスポットが前記受光装置の受光範囲内の領域に照射されるように、前記発光素子からの光を前記被写体に照射する、請求項１に記載の測距装置。
13. 前記発光素子の順次点灯のタイミングと、前記受光装置における露光のタイミングとを同期させる、請求項１に記載の測距装置。
14. 前記発光装置は、前記発光素子からの光をコリメートして、前記被写体に照射するコリメートレンズを備える、請求項１に記載の測距装置。
15. 前記発光装置は、前記発光素子からの光を回折により成形して、前記被写体に照射する回折光学素子を備える、請求項１に記載の測距装置。
16. 前記受光装置は、前記被写体に照射された光を撮像する撮像部を備え、
    前記測距部は、前記撮像部により撮像された光に基づいて、前記被写体との距離を測定する、請求項１に記載の測距装置。
17. 光を発生させる複数の発光素子を含む光源と、
    前記発光素子からの光を被写体に照射する光学素子とを備え、
    前記発光素子を１個ごとまたは複数個ごとに順次点灯させることで、前記発光素子からの光を前記被写体に照射する、発光装置。
18. 前記光学素子は、前記発光素子からの光をコリメートして、前記被写体に照射するコリメートレンズを含む、請求項１７に記載の発光装置。
19. 前記光学素子は、前記発光素子からの光を回折により成形して、前記被写体に照射する回折光学素子を含む、請求項１７に記載の発光装置。
20. 前記被写体から反射した光は、受光装置により受光される、請求項１７に記載の発光装置。

Images